Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο...

8
Aντιμετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναό Measures against Differential Settlements of a Masonry Church ΨΑΡΡΟΠΟΥΛΟΣ Π., Πολιτικός Μηχανικός, ∆ιδάκτωρ Ε.Μ.Π. ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η αστάθεια πρανών συχνά συνεπάγεται διαφορικές καθιζήσεις με συνεπακόλουθα δομητικά προβλήματα σε κατασκευές στα ανάντη. Η παρούσα εργασία ασχολείται με αυτό το σημαντικό θέμα εξετάζοντας τις τεχνικές λύσεις που υιοθετήθηκαν για τη «διάσωση» ενός πετρόκτιστου ναού στο χωριό Μαραθόκαμπος της Σάμου. Ο ναός, θεμελιωμένος στη στέψη ενός ασταθούς απότομου πρανούς, κινδύνευε με κατάρρευση λόγω βαθμιαίων διαφορικών καθιζήσεων. Καθώς η σταθεροποίηση του πρανούς κρίθηκε απαγορευτική, αποφασίσθηκε η ενίσχυση του ναού έτσι ώστε να είναι σε θέση να αναλάβει με ασφάλεια μελλοντικές επιπρόσθετες διαφορικές καθιζήσεις. Η ενίσχυση αυτή επιτεύχθηκε κυρίως μέσω ενός σχεδόν περιμετρικού τοίχου, ο οποίος σχεδιάστηκε για να λειτουργεί ως περίσφιγξη της θεμελίωσης του ναού σε περίπτωση υπο- χώρησης του πρανούς. Η άψογη συμπεριφορά του ναού αποδεικνύει την άρρηκτη σχέση μεταξύ γεωτεχνικού και δομοστατικού σχεδιασμού. ABSTRACT: Slope instabilities usually entail differential settlements and consequent structural problems to structures founded on the slope crest. The present study is involved with this important issue, investigating the technical solutions adopted for the “rescue” of a masonry church located at Marathokambos village, on the island of Samos, Greece. The church, founded on the crest of an unstable steep slope, was at danger due to gradual differential settlements. As slope stabilization had been deemed as prohibitive, it was decided to reinforce the church in order to make it capable to undertake additional differential settlements. That reinforcement was mainly achieved by an almost-circumferential concrete wall, which was designed to tighten the foundation in the case of a slope sliding down. The perfect behavior of the church demonstrates the indissoluble bonds between geotechnical and structural design. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αστάθεια εδαφικών πρανών αποτελεί ένα συνηθισμένο γεωτεχνικό φαινόμενο, το οποίο στις περισσότερες περιπτώσεις συνεπάγεται διαφορικές καθιζήσεις με συνεπακόλουθα δομητικά προβλήματα σε υφιστάμενες κατα- σκευές θεμελιωμένες στα ανάντη. Καθώς δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις όπου λόγοι τεχνικοί και οικονομικοί δεν επιτρέπουν την πλήρη σταθεροποίηση των πρανών, η ενίσχυση των υφιστάμενων κατασκευών (ώστε να είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν τις διαφορικές καθι- ζήσεις) αποτελεί μάλλον τη μοναδική λύση. Η παρούσα εργασία ασχολείται με αυτό το σημαντικό θέμα αλληλεπίδρασης εδάφουςκατασκευής, παραθέτοντας τις τεχνικές λύσεις που υιοθετήθηκαν το 2002 για τη «διάσωση» ενός πετρόκτιστου ναού στο χωριό Μαραθό- καμπος της Σάμου (βλ. Χάρτη). Ο εν-λόγω ναός, αφιερωμένος στην Παναγία, κατασκευά- σθηκε στις αρχές του 20 ου αιώνα στη στέψη ενός απότομου πρανούς στα νότια του χωριού (βλ. Φωτογραφίες 1 και 2). Λόγω ερπυστικής αστάθειας του πρανούς πριν μερικές δεκαετίες ο ναός άρχισε να υφίσταται έντονες διαφορικές καθιζήσεις και να εμφανίζει ρωγμές σε όλη του την τοιχοποιία, θέμα το οποίο όμως δεν αντιμετωπίσθηκε. Καθώς η βαθμιαία αύξηση των καθιζήσεων άρχισε να απειλεί το ναό, το 2002 αποφασίσθηκε από τοπικούς παρά- γοντες η λήψη μέτρων για τη διάσωσή του. Επειδή το κόστος σταθεροποίησης του πρα- νούς κρίθηκε απαγορευτικό, και συνυπολο- γίζοντας την απαίτηση για ελαχιστοποίηση των παρεμβάσεων ώστε να μην αλλοιωθούν τα αρχιτεκτονικά στοιχεία του ναού, προτάθηκε ως κύρια λύση η ενίσχυση του ναού και της 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 1

Transcript of Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο...

Page 1: Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναόlibrary.tee.gr/digital/m2134/m2134_psarropoulos2.pdf · Ο ναός, θεµελιωµένος

Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναό Measures against Differential Settlements of a Masonry Church ΨΑΡΡΟΠΟΥΛΟΣ Π., Πολιτικός Μηχανικός, ∆ιδάκτωρ Ε.Μ.Π.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η αστάθεια πρανών συχνά συνεπάγεται διαφορικές καθιζήσεις µε συνεπακόλουθα δοµητικά προβλήµατα σε κατασκευές στα ανάντη. Η παρούσα εργασία ασχολείται µε αυτό το σηµαντικό θέµα εξετάζοντας τις τεχνικές λύσεις που υιοθετήθηκαν για τη «διάσωση» ενός πετρόκτιστου ναού στο χωριό Μαραθόκαµπος της Σάµου. Ο ναός, θεµελιωµένος στη στέψη ενός ασταθούς απότοµου πρανούς, κινδύνευε µε κατάρρευση λόγω βαθµιαίων διαφορικών καθιζήσεων. Καθώς η σταθεροποίηση του πρανούς κρίθηκε απαγορευτική, αποφασίσθηκε η ενίσχυση του ναού έτσι ώστε να είναι σε θέση να αναλάβει µε ασφάλεια µελλοντικές επιπρόσθετες διαφορικές καθιζήσεις. Η ενίσχυση αυτή επιτεύχθηκε κυρίως µέσω ενός σχεδόν περιµετρικού τοίχου, ο οποίος σχεδιάστηκε για να λειτουργεί ως περίσφιγξη της θεµελίωσης του ναού σε περίπτωση υπο-χώρησης του πρανούς. Η άψογη συµπεριφορά του ναού αποδεικνύει την άρρηκτη σχέση µεταξύ γεωτεχνικού και δοµοστατικού σχεδιασµού. ABSTRACT: Slope instabilities usually entail differential settlements and consequent structural problems to structures founded on the slope crest. The present study is involved with this important issue, investigating the technical solutions adopted for the “rescue” of a masonry church located at Marathokambos village, on the island of Samos, Greece. The church, founded on the crest of an unstable steep slope, was at danger due to gradual differential settlements. As slope stabilization had been deemed as prohibitive, it was decided to reinforce the church in order to make it capable to undertake additional differential settlements. That reinforcement was mainly achieved by an almost-circumferential concrete wall, which was designed to tighten the foundation in the case of a slope sliding down. The perfect behavior of the church demonstrates the indissoluble bonds between geotechnical and structural design. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η αστάθεια εδαφικών πρανών αποτελεί ένα συνηθισµένο γεωτεχνικό φαινόµενο, το οποίο στις περισσότερες περιπτώσεις συνεπάγεται διαφορικές καθιζήσεις µε συνεπακόλουθα δοµητικά προβλήµατα σε υφιστάµενες κατα-σκευές θεµελιωµένες στα ανάντη. Καθώς δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις όπου λόγοι τεχνικοί και οικονοµικοί δεν επιτρέπουν την πλήρη σταθεροποίηση των πρανών, η ενίσχυση των υφιστάµενων κατασκευών (ώστε να είναι σε θέση να αντιµετωπίσουν τις διαφορικές καθι-ζήσεις) αποτελεί µάλλον τη µοναδική λύση.

Η παρούσα εργασία ασχολείται µε αυτό το σηµαντικό θέµα αλληλεπίδρασης εδάφους–κατασκευής, παραθέτοντας τις τεχνικές λύσεις που υιοθετήθηκαν το 2002 για τη «διάσωση» ενός πετρόκτιστου ναού στο χωριό Μαραθό-καµπος της Σάµου (βλ. Χάρτη). Ο εν-λόγω

ναός, αφιερωµένος στην Παναγία, κατασκευά-σθηκε στις αρχές του 20ου αιώνα στη στέψη ενός απότοµου πρανούς στα νότια του χωριού (βλ. Φωτογραφίες 1 και 2). Λόγω ερπυστικής αστάθειας του πρανούς πριν µερικές δεκαετίες ο ναός άρχισε να υφίσταται έντονες διαφορικές καθιζήσεις και να εµφανίζει ρωγµές σε όλη του την τοιχοποιία, θέµα το οποίο όµως δεν αντιµετωπίσθηκε. Καθώς η βαθµιαία αύξηση των καθιζήσεων άρχισε να απειλεί το ναό, το 2002 αποφασίσθηκε από τοπικούς παρά-γοντες η λήψη µέτρων για τη διάσωσή του. Επειδή το κόστος σταθεροποίησης του πρα-νούς κρίθηκε απαγορευτικό, και συνυπολο-γίζοντας την απαίτηση για ελαχιστοποίηση των παρεµβάσεων ώστε να µην αλλοιωθούν τα αρχιτεκτονικά στοιχεία του ναού, προτάθηκε ως κύρια λύση η ενίσχυση του ναού και της

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 1

Page 2: Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναόlibrary.tee.gr/digital/m2134/m2134_psarropoulos2.pdf · Ο ναός, θεµελιωµένος

ς

ΧάρMap 1.

Φωτογραστην οπ

Photograpin whic

ΦωPho

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής &

Μαραθόκαµπο

της 1. Το χωριό Μαραθόκαµπος της Σάµου.

Marathokambos village on Samos island, Greece.

φία 1. Νoτιoανατολική όψη του ναού «Παναγίτσα», οία διακρίνεται και το ασταθές πρανές στα κατάντη. h 1. South-eastern view of the church “Panagitsa”, h the unstable slope is also shown downstream.

τογραφία 2. Βορειοανατολική όψη του ναού. tograph 2. North-eastern view of the church.

Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 2

Page 3: Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναόlibrary.tee.gr/digital/m2134/m2134_psarropoulos2.pdf · Ο ναός, θεµελιωµένος

θεµελίωσής του ώστε να είναι σε θέση να αναλάβει µελλοντικές επιπρόσθετες διαφορικές καθιζήσεις ή και ενδεχόµενη καθολική αστοχία του πρανούς. Η δοµοστατική ενίσχυση επι-τεύχθηκε µε διάφορους τρόπους, ενώ η γεω-τεχνική παρέµβαση περιορίσθηκε στην κατα-σκευή ενός σχεδόν περιµετρικού τοίχου από οπλισµένο σκυρόδεµα που σχεδιάσθηκε έτσι ώστε να λειτουργεί ως αντιστήριξη και ως περίσφιγξη της θεµελίωσης του ναού.

Η άψογη – έως σήµερα – συµπεριφορά του ναού, αφενός οδηγεί στο συµπέρασµα ότι ο ναός είναι πλέον σε θέση να ανταπεξέλθει σε επιπρόσθετες διαφορικές καθιζήσεις, αφετέρου αποδεικνύει την άρρηκτη σχέση µεταξύ γεω-τεχνικού και δοµοστατικού σχεδιασµού.

2. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ

Στην ευρύτερη περιοχή του ναού οι γεωτεχνι-κές (υπεδαφικές) συνθήκες δεν ήταν επα-κριβώς γνωστές, και δυστυχώς δεν υπήρξε δυνατότητα διεξοδικής διερεύνησης του υπεδά-φους. Συνεπώς, οι εκτιµήσεις που ακολουθούν βασίζονται στην παρατήρηση, και είναι κατά βάση εµπειρικές. Όσον αφορά τη µακροσκο-πική ευστάθεια του πρανούς δεν παρατηρή-θηκαν ενδείξεις που να υποδηλώνουν σοβαρό κίνδυνο καθολικής αστάθειας (µε επιφάνεια ολίσθησης πέραν του ναού). Σηµειώνεται όµως ότι, µολονότι η εκτίµηση αυτή υπό στατικές συνθήκες θεωρείται ρεαλιστική, η συµπεριφο-ρά του πρανούς σε ενδεχόµενη σεισµική διέ-γερση κρίνεται ως µή προβλέψιµη. Πάντως, οι γεωτεχνικές συνθήκες στη θέση του ναού µπορούν εν-γένει να χαρακτηριστούν µέτριες έως καλές. ∆ιακρίνονται όµως από έντονη ανο-

µοιογένεια από θέση σε θέση, γεγονός που είχε επιβεβαιωθεί κι από εκσκαφές σε παρα-κείµενα νεόδµητα κτίσµατα.

Με βάση τα προαναφερθέντα διαπιστώθηκε η παρουσία µίας ερπυστικού-τύπου τοπικής αστάθειας στα νοτιοανατολικά, η οποία είχε εκδηλωθεί σταδιακά. Η συγκεκριµένη αστά-θεια, σε συνδυασµό µε την υπεδαφική ανο-µοιογένεια, ευθύνεται κυρίως για τις διαφορικές καθιζήσεις που παρουσίαζε ο ναός. Σηµειώ-νεται µάλιστα ότι, σύµφωνα µε µαρτυρίες, η εξέλιξη των διαφορικών καθιζήσεων είχε επι-ταχυνθεί τα τελευταία χρόνια, κυρίως λόγω του ερπυστικού χαρακτήρα τους. Το γεγονός αυτό συνηγορούσε υπέρ µιας ενδεχόµενης (κατα-στρεπτικής για το ναό) εδαφικής αστοχίας σε σχετικώς σύντοµο χρονικό διάστηµα.

3. ∆ΟΜΗΤΙΚΕΣ ΒΛΑΒΕΣ

Για τους λόγους που προαναφέρθηκαν, η θεµελίωση του ναού παρουσίαζε διαφορικές καθιζήσεις, οι οποίες την τελευταία δεκαετία είχαν ενταθεί σηµαντικά, φτάνοντας ή και ξεπερνώντας τα 10 cm. Συγκεκριµένα, το νότιο και κυρίως το νοτιοανατολικό άκρο του ναού παρουσίαζε πολύ µεγαλύτερη καθίζηση από αυτή που είχε υποστεί το υπόλοιπο οικο-δόµηµα (βλ. Σχήµα 1). Αποτέλεσµα των καθιζήσεων αυτών ήταν η δηµιουργία έντονων ρωγµών, τόσο στο εξωτερικό του ναού, όσο και στο εσωτερικό του, οι οποίες υποδείκνυαν τον σοβαρότατο κίνδυνο που αντιµετώπιζε ο ναός ως προς την ακεραιότητά του. Οι ρωγµές αυτές διακρίνονταν σε διατµητικές και καµπτι-κές, και ήταν ενδεικτικές της καταπόνησης που υφίστατο ο ναός σε διάφορα σηµεία του.

AB

Γ ∆

ΕΣΤ

ΖΗ

ΘΙ

ΙΑ ΙΒ

α) κάτοψη β) νότια όψη

ΙΑ Α, ΙΒ Β, Γ ∆

Κλίµακα :2m

φρύδι

?

?? ?

είσο

δος

ναού

πρανούς

παραµόρφωση εδάφους

διατµητική ρωγµή

διατµητικήρωγµή

πρανές

διατµητικήρωγµή

AB

Γ ∆

ΕΣΤ

ΖΗ

ΘΙ

ΙΑ ΙΒ

α) κάτοψη β) νότια όψη

ΙΑ Α, ΙΒ Β, Γ ∆

Κλίµακα :2m

φρύδι

?

?? ?

είσο

δος

ναού

πρανούς

παραµόρφωση εδάφους

διατµητική ρωγµή

διατµητικήρωγµή

πρανές

διατµητικήρωγµή

Σχήµα 1. Σκαρίφηµα του µηχανισµού παραµόρφωσης του ναού: (α) κάτοψη, και (β) νότια όψη.

Figure 1. Sketch of the mechanism of strain: (a) plan view, and (b) south view.

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 3

Page 4: Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναόlibrary.tee.gr/digital/m2134/m2134_psarropoulos2.pdf · Ο ναός, θεµελιωµένος

Σηµειώνεται ότι ο ναός είναι περιµετρικά «δεµένος» µε µεταλλικούς συνδέσµους (ελκυ-στήρες ή «κλειδιά»), οι οποίοι συνεισφέρουν σηµαντικά στη στιβαρότητά του (σε όλες τις διευθύνσεις). Εκτιµάται µάλιστα ότι οι σύνδε-σµοι αυτοί είχαν περιορίσει σηµαντικά τις δοµητικές συνέπειες των διαφορικών καθιζή-σεων, και ουσιαστικά είχαν διασώσει το ναό από κατάρρευση.

Με βάση το είδος και το µέγεθος των ρωγµών που εµφανίζονταν σε ολόκληρο το κτίσµα έγινε δυνατή η κατανόηση των µηχανι-σµών έντασης-παραµόρφωσης. Συγκεκριµένα: α) η ανατολική πλευρά του ναού είχε υποστεί

έντονη διατµητική παραµόρφωση καθώς το νότιο – νοτιοανατολικό τµήµα υπο-χωρούσε σε σχέση µε τον υπόλοιπο ναό. Ενδεικτική είναι η διαγώνια ρωγµή στο ιερό του ναού (βλ. Φωτογραφίες 3 και 4).

β) για τον ίδιο λόγο η νότια πλευρά του ναού είχε υποστεί επίσης διατµητική παρα-µόρφωση στο δεξί (ανατολικό) τµήµα της. Η διαγώνια ρωγµή της Φωτογραφίας 5 το αποδεικνύει.

Φωτογραφία 3. Εξωτερική (ανατολική) όψη του ιερού, όπου εντοπίσθηκε διατµητική ρωγµή.

Photograph 3. External (eastern) view of the sanctuary, where a shear crack was detected.

γ) η «σφηνοειδής» υποχώρηση του νοτιο-ανατολικού τµήµατος του ναού, σε συνδυασµό µε την ύπαρξη των µεταλ-λικών ελκυστήρων, προκαλεί καµπτικές παραµορφώσεις τόσο στο δυτικό όσο και στο βόρειο τµήµα του ναού. Συγκεκριµένα: - η δυτική πλευρά του ναού συµπα-ρασσύρεται προς τα ανατολικά, υπο-κείµενη σε κάµψη κάθετη στο επίπεδό της. Στη Φωτογραφία 6 διακρίνονται οι έντονες, σχεδόν τυχηµατικές, ρωγµές της δυτικής πλευράς εξαιτίας των καµπτικών παραµορφώσεων που ανα-πτύσσονται (πέραν των αντίστοιχων διατµητικών που οφείλονται στην καθίζηση στα νότια).

- η βόρεια πλευρά επίσης κάµπτεται κάθετα στο επίπεδό της (λόγω της έλξης της προς τα νότια)

- στο βορειοδυτικό τµήµα του ναού διαπι-στώνεται η ύπαρξη έντονων οριζoντίων ρωγµών στο ύψος του 1m περίπου (βλ. αριστερό άκρο Φωτογραφίας 6).

νότοςβορράς βορράςνότος

Φωτογραφία 4. Εσωτερική όψη του ιερού, όπου διακρίνονται διατµητικές ρωγµές.

Photograph 4. Internal view of the sanctuary, where shear cracks are evident.

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 4

Page 5: Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναόlibrary.tee.gr/digital/m2134/m2134_psarropoulos2.pdf · Ο ναός, θεµελιωµένος

Φωτογραφία 5. Νότια όψη του ναού, όπου διακρίνεται η καθίζηση του νοτιοανατολικού τµήµατος. Photograph 5. South view of the church, in which the settlement of the south-eastern part is shown.

νότοςβορράς

Φωτογραφία 6. H δυτική όψη του ναού, όπου διακρίνονται έντονες ρωγµές λόγω της καθίζησης του νοτίου

τµήµατος του ναού. Κάποιες από αυτές είναι άµεσες ρωγµές διάτµησης (λόγω της καθίζησης), ενώ οι υπόλοιπες είναι έµµεσες ρωγµές κάµψης εκτός επίπεδου (λόγω των µεταλλικών ελκυστήρων).

Photograph 6. The west side of the church, where intense cracks had been caused due to the settlement of the south part of the church. Some of them are direct shear cracks (due to the settlement),

while the rest of them are indirect bending cracks (due to the metal tractors).

δ) Το πλινθόκτιστο τέµπλο του ναού, λει-

τουργώντας ως πρόσθετο στοιχείο δυσκα-µψίας κατά τη διεύθυνση βορράς – νότος, παρουσίαζε ρωγµές σε διάφορα σηµεία του (βλ. Φωτογραφία 7), οι οποίες είναι ενδεικτικές διατµητικής παραµόρφωσης.

ε) Οι παραµορφώσεις του δαπέδου στο εσω-τερικό του ναού (βλ. Φωτογραφία 8) ήταν ενδεικτικές των διαφορικών καθιζήσεων του νοτίου και κυρίως του νοτιοανατολικού τµήµατος του ναού.

στ) Τέλος, έντονες ρωγµές εντοπίσθηκαν στη

θεµελίωση του ναού κατά τις εκσκαφές που προηγήθηκαν της κατασκευής του τοίχου (βλ. Φωτογραφία 9). Αν και η ανάπτυξη των ρωγµών ήταν

σχετικώς βραδεία (σύµφωνα µε µαρτυρίες κατοίκων), δεν ήταν δυνατόν να προσδιο-ρισθούν τα υπολοιπόµενα περιθώρια ασφα-λείας που διέθετε πλέον ο ναός υπό στατικές συνθήκες (πόσο µάλλον υπό σεισµικές...). Για το λόγο αυτόν κρίθηκε επιτακτική η ανάγκη γεωτεχνικών και δοµοστατικών επεµβάσεων για τη διάσωση του ναού.

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 5

Page 6: Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναόlibrary.tee.gr/digital/m2134/m2134_psarropoulos2.pdf · Ο ναός, θεµελιωµένος

βορράςνότος

Φωτογραφία 7. Έντονη διατµητική καταπόνηση κατακόρυφου σκέλους του τέµπλου. Photograph 7. Intensive shear distress of a vertical member of the chancel screen.

νότοςβορράς

Φωτογραφία 8. Ενδείξεις διαφορικής καθίζησης στο δάπεδο του ναού. Photograph 8. Indications of differential settlements on the floor of the church.

4. ΕΠΕΜΒΑΣΕΙΣ

Μολονότι η σταθεροποίηση του πρανούς προτάθηκε ως η πλέον δραστική και άµεση επέµβαση, η λύση αυτή απορρίφθηκε λόγω: (α) των τεχνικών προβληµάτων που ενείχε (δυσχέρειες προσβασιµότητας και εγκατάστα-σης µηχανηµάτων στα κατάντη), και (β) του υψηλού κόστους της. Για το λόγο αυτόν, και

αφού διαπιστώθηκε µακροσκοπικά ότι µόνον ένα σχετικώς µικρό τµήµα του ναού υφίσταται έντονες καθιζήσεις, προτάθηκαν: (α) η αύξηση της δυσκαµψίας της ανωδοµής, και (β) η ενί-σχυση της θεµελίωσης. Πρωταρχικό µέληµα αποτέλεσε ο περιορισµός της αλλοίωσης των αρχιτεκτονικών στοιχείων, και βέβαια, ο περιορισµός του κόστους στο ελάχιστο δυνατό.

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 6

Page 7: Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναόlibrary.tee.gr/digital/m2134/m2134_psarropoulos2.pdf · Ο ναός, θεµελιωµένος

Η βασική ιδέα πίσω και από τις δύο αυτές βασικές επεµβάσεις ήταν ότι εφόσον είχε εξα-σφαλισθεί η ακαµψία του ναού, µελλοντικές διαφορικές καθιζήσεις θα προκαλούσαν µέν επιπρόσθετες τάσεις στο ναό, αλλά δεν θα οδηγούσαν σε επιπρόσθετες παραµόρφωσεις και ρωγµές. Μάλιστα, σε περίπτωση καθολικής αστοχίας του πρανούς, η νοτιοανατολική ολι-σθαίνουσα σφήνα θα µπορούσε να παραµείνει στη θέση της ως προεντεταµένος πρόβολος.

Η αύξηση της δυσκαµψίας της ανωδοµής επιτεύχθηκε µέσω:

α) τοποθέτησης ενός άκαµπτου µεταλλικού πλαισίου από κοιλοδοκούς στο εσωτερικό του ναού (πίσω από το τέµπλο) το οποίο πακτώθηκε µε θεµελιοδοκό από σκυρόδεµα σε βάθος 1m κάτω από τη στάθµη του δαπέδου. Με τον τρόπο αυτόν αυξήθηκε η δυσκαµψία του ναού (κατά τη διεύθυνση βορράς – νότος), και εξασφαλίσθηκε η στα-θερότητα του ήδη καταπονηµένου τέµπλου (κατά τη διεύθυνση ανατολή – δύση).

β) ενίσχυσης των προϋπαρχόντων µεταλλικών συνδέσµων που ενισχύουν περιµετρικά τον ναό. Προτάθηκε η συντήρησή τους (βαφή, κ.λπ.), καθώς και η συγκόληση µεταλλικών πλακών στα άκρα τους. Επιπροσθέτως προστέθηκε ένας προεντεταµένος ελκυ-στήρας (συρµατόσχοινο) στο ιερό του ναού,

συνδέοντας τα «υποστυλώµατα» ∆ και Ε (βλ. Σχήµα 1(α)).

γ) χρήσης εποξειδικών ρητινών για την πλή-ρωση των υφισταµένων ρωγµών. Εκτιµή-θηκε ότι η πλήρωση των διατµητικών ρωγµών θα συνεισφέρει στον περιορισµό της σφηνοειδούς ολίσθησης του νοτιο-δυτικού τµήµατος.

δ) πλήρωσης των ρωγµών κάτω από το δάπεδο µε άοπλο σκυρόδεµα, και κατα-σκευής πλάκας µε υποκείµενες διαδοκίδες από οπλισµένο σκυρόδεµα κάτω από το νέο δάπεδο που κατασκευάσθηκε.

Η ενίσχυση της θεµελίωσης επιχειρήθηκε να πραγµατοποιηθεί µέσω ενός περιµετρικού τοίχου αντιστήριξης από οπλισµένο σκυρό-δεµα, ο οποίος είχε σκοπό κυρίως να εµπο-δίσει την ολίσθηση του νοτιοανατολικού τµή-µατος, περισφίγγοντας όλη τη θεµελίωση του ναού. Όµως η παρουσία βράχου στη νοτιο-δυτική, δυτική, και βόρεια πλευρά του ναού απέτρεψε την κατασκευή του τοίχου περιµε-τρικά του ναού. Ο τοίχος περιορίσθηκε µεταξύ των σηµείων Α, Β, Γ, ∆, Ε (βλ. Σχήµα 1(α)), αφού προηγουµένως πακτώθηκε µε βλήτρα στα σηµεία Α και Ε πάνω στο βράχο. Στο Σχήµα 2 δίδεται σκαρίφηµα της κάτοψης και της διατοµής του τοίχου, ενώ στη Φωτογραφία 10 διακρίνεται o τοίχος στην τελική του µορφή.

Φωτογραφία 9. Έντονες ρωγµές που εντοπίσθηκαν επί της θεµελίωσης.

Photograph 9. Intensive cracks detected at the foundation.

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 7

Page 8: Aντιµετώπιση ∆ιαφορικών Καθιζήσεων σε Πετρόκτιστο Ναόlibrary.tee.gr/digital/m2134/m2134_psarropoulos2.pdf · Ο ναός, θεµελιωµένος

α) κάτοψη β) τυπική διατοµή α-α′

Κλίµακα :2m

φρύδι

είσο

δος

ναού

πρανούς

Κλίµακα :1m

α

α′

πρανές

βλήτρα

βλήτρα

α) κάτοψη β) τυπική διατοµή α-α′

Κλίµακα :2m

φρύδι

είσο

δος

ναού

πρανούς

Κλίµακα :1m

α

α′

πρανές

α) κάτοψη β) τυπική διατοµή α-α′

Κλίµακα :2m

φρύδι

είσο

δος

ναού

πρανούς

Κλίµακα :1m

α

α′

πρανές

βλήτρα

βλήτρα

Σχήµα 2. Σκαρίφηµα του τοίχου αντιστήριξης: (α) κάτοψη, και (β) διατοµή.

Figure 2. Sketch of the retaining wall: (a) plan view, and (b) cross-section.

Φωτογραφία 10. Ο τοίχος αντιστήριξης που κατασκευάσθηκε στα νότια και νοτιοανατολικά του ναού για την ενίσχυση της θεµελίωσης.

Photograph 10. The retaining wall that was constructed at the south – southeastern part of the church to strengthen its foundation.

5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ – ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Στην παρούσα εργασία εξετάσθηκε το θέµα των διαφορικών καθιζήσεων ενός πετρό-κτιστου ναού στο χωριό Μαραθόκαµπος της Σάµου, εξετάζοντας παράλληλα τις τεχνικές λύσεις που υιοθετήθηκαν για τη «διάσωσή» του. Ο ναός, θεµελιωµένος στη στέψη ενός ασταθούς απότοµου πρανούς, κινδύνευε µε κατάρρευση λόγω βαθµιαίων διαφορικών καθι-ζήσεων. Ως οικονοµοτεχνικώς εφικτή λύση υιο-θετήθηκε η συνδυασµένη δοµοστατική και γεω-τεχνική ενίσχυση του ναού ώστε να είναι σε θέση να αναλάβει µε ασφάλεια µελλοντικές επιπρόσθετες διαφορικές καθιζήσεις. Η ενί-σχυση επιτεύχθηκε µέσω: (α) αύξησης της δυσκαµψίας της ανωδοµής, και (β) ενός σχε-δόν περιµετρικού τοίχου από οπλισµένο σκυ-

ρόδεµα που σχεδιάστηκε για να λειτουργεί ως αντιστήριξη και ως περίσφιγξη της θεµελίωσης. Η άψογη συµπεριφορά του ναού έως σήµερα αποδεικνύει την άρρηκτη σχέση µεταξύ γεω-τεχνικού και δοµοστατικού σχεδιασµού.

6. ΠΑΡΑΠΟΜΠΕΣ

Συστάσεις για προσεισµικές και µετασεισµι-κές επεµβάσεις σε κτίρια (2001), Οργανισµός Αντισεισµικού Σχεδιασµού και Προστασίας.

Ψαρρόπουλος, Π. (2002) Πραγµατογνωµο-σύνη – Έκθεση µε θέµα: «Προβλήµατα Ευστάθειας του Ιερού Ναού «Κοίµηση Θεοτόκου (Παναγίτσα) στο Μαραθό-καµπο Σάµου».

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 8